KR102344526B1 - 액 저장 부재 및 이를 가지는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치를 제공한다. 액 저장 부재는 내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간을 가지는 탱크 및 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정하는 측정 유닛을 포함하되, 상기 측정 유닛은 상기 수용 공간에 수용된 처리액에 부유되도록 상기 수용 공간에 위치되는 측정 부재 및 상기 측정 부재에 전기적으로 연결되는 제어기를 포함하되, 상기 측정 부재는 처리액의 수위에 따라 전류값을 상이하게 상기 제어기로 전달한다. 이로 인해 처리액의 수위를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

Description

액 저장 부재 및 이를 가지는 기판 처리 장치{chemical storge member and Apparatus for substrate with the member}
본 발명은 기판을 액이 저장되는 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD)와 같은 평판 표시 패널을 제조하기 위해 베이크, 도포, 현상, 세정 등 다양한 공정들이 요구된다. 이들 공정들 중 세정 공정은 기판 상에 부착된 파티클 등과 같이 오염 물질을 제거하는 공정으로서, 박막 트랜지스터 등의 소자 손실을 최소화하여 수율을 향상시키기 위한 공정이 수행된다.
일반적으로, 세정 공정은 기판에 처리액을 공급하여 잔류된 파티클을 제거하는 공정이다. 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치는 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함한다. 도 1은 일반적인 액 공급 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 액 공급 유닛은 노즐(2), 탱크(4), 그리고 측정 부재(6)를 포함한다. 탱크(4)는 노즐(2)에 연결된다. 탱크(4)에는 처리액이 수용되는 수용 공간을 가지며, 측정 부재(6)는 각각의 수용 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정한다. 측정 부재(6)는 복수 개의 레벨 센서들(6)을 가지며, 1 개의 탱크에는 처리액의 수위를 측정하기 위한 복수 개의 레벨 센서들(6)이 설치된다. 예컨대, 탱크(6)에는 5 개의 레벨 센서들(6)이 설치될 수 있다.
이로 인해 탱크의 수가 늘어날수록 레벨 센서들의 개수는 기하급수적으로 늘어난다. 각 레벨 센서로부터 측정된 데이터는 작업자에게 전달되며, 작업자는 그 데이터를 통해 처리액의 수위를 산출해야 하는 번거로움이 있다.
또한 이 같은 방식은 수용 공간의 특정 영역에 대한 처리액의 감지하는 방식으로, 처리액의 수위를 정확하게 측정하는 것이 불가능하다.
본 발명은 탱크 내에 수용된 처리액의 수위를 보다 정확하게 측정할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 작업자가 탱크 내에 수용된 처리액의 수위를 용이하게 산출할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 처리액의 수위를 측정하는 측정 부재를 보다 간소화할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 측정 부재에 대한 유지 비용을 절감할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 액이 저장되는 장치를 제공한다. 액 저장 부재는 내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간을 가지는 탱크 및 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정하는 측정 유닛을 포함하되, 상기 측정 유닛은 상기 수용 공간에 수용된 처리액에 부유되도록 상기 수용 공간에 위치되는 측정 부재 및 상기 측정 부재에 전기적으로 연결되는 제어기를 포함하되, 상기 측정 부재는 처리액의 수위에 따라 전류값을 상이하게 상기 제어기로 전달한다.
상기 측정 부재는 높이 측정 센서를 포함할 수 있다. 상기 측정 부재는 그 높이에 따라 상이한 상기 전류값을 상기 제어기로 전달할 수 있다. 상기 측정 부재는 최소 높이에 따른 최소 전류값을 가지며, 상기 최소 높이는 상기 탱크의 바닥면보다 높게 위치될 수 있다. 상기 제어기는 상기 전류값에 대응되는 기설정 수치값을 가지는 데이터 정보를 포함하며, 상기 데이터 정보를 근거로 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 용량을 환산할 수 있다.
기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛 및 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은 처리액을 토출하는 노즐, 처리액이 수용되는 액 저장 부재, 그리고 상기 액 저장 부재 및 상기 노즐을 서로 연결하는 액 공급 라인을 포함하되, 상기 액 저장 부재는 내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간을 가지는 탱크 및 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정하는 측정 유닛을 포함하되, 상기 측정 유닛은 상기 수용 공간에 수용된 처리액에 부유되도록 상기 수용 공간에 위치되는 측정 부재 및 상기 측정 부재에 전기적으로 연결되는 제어기를 포함하되, 상기 측정 부재는 처리액의 수위에 따라 전류값을 상이하게 상기 제어기로 전달한다.
상기 측정 부재는 높이 측정 센서를 포함할 수 있다. 상기 측정 부재는 그 높이에 따라 상이한 상기 전류값을 상기 제어기로 전달할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 측정 부재는 처리액의 수위에 따라 상이한 전류값을 제공하여 처리액의 수위를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 제어기는 전류값을 처리액의 용량으로 환산한다. 이로 인해 작업자는 처리액의 수위를 보다 용이하게 산출할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 측정 부재는 수용 공간에서 처리액에 부유되며, 높이 측정 센서를 포함한다. 이로 인해 개별 탱크는 1 개의 센서가 제공되며, 처리액의 수위를 측정하기 위한 장치를 보다 간소화할 수 있다.
도 1은 일반적인 액 공급 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 2의 액 공급 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 처리 탱크 및 측정 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 4의 제어기에 제공되는 데이터 정보를 보여주는 데이터 시트이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 실시예에서 기판(S)은 평판 표시 패널 제조에 사용되는 기판(S)을 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판(S)은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼일 수 있다. 또한 본 실시예에는 기판(S)을 세정 처리하는 공정에 대해 설명한다. 이하, 본 발명은 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이고, 도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 기판처리장치는 기판을 세정처리하는 공정을 수행한다. 기판 처리 장치는 1차 처리 모듈(100) 및 2차 처리 모듈(300)을 포함한다. 1차 처리 모듈(100)은 기판(S) 상에 잔류된 이물을 세정처리하고, 2차 처리 모듈(300)은 기판(S) 상에 잔류된 기판 처리액을 건조 처리한다. 1차 처리 모듈(100) 및 2차 처리 모듈(300)은 제1방향(12)을 따라 일렬로 배치된다.
1차 처리 모듈(100)은 1차 처리 챔버(110), 반송 유닛(200), 그리고 액 공급 유닛(150) 포함한다. 1차 처리 챔버(110)는 직육면체 형상을 가지도록 제공된다. 1차 처리 챔버(110)는 내부에 제1처리 공간(116)을 제공한다. 1차 처리 챔버(110)의 양단에는 개구가 형성된다. 1차 처리 챔버(110)의 일단에 형성된 개구(112)는 기판(S)이 반입되는 입구로 제공되고, 1차 처리 챔버(110)의 타단에 형성된 개구(114)는 기판(S)이 반입되는 출구로 제공된다. 1차 처리 챔버(110)의 출구(114)는 2차 처리 모듈(300)의 입구(312)와 대향되게 위치된다. 1차 처리 챔버(110)의 입구(112) 및 출구(114)는 동일 높이에 형성된다. 1차 처리 챔버(110)의 출구는 2차 처리 모듈(300)과 대향되게 위치된다. 1차 처리 챔버(110)의 제1처리 공간(116)은 2차 처리 모듈(300)의 내부와 서로 통하도록 제공된다. 1차 처리 챔버(110)의 하부벽에는 기판(S)으로부터 회수되는 처리액을 외부로 배출시키는 배출구가 형성된다. 배출되는 처리액은 외부의 재생 시스템(미도시)에 의해 재사용될 수 있다.
반송 유닛(200)은 기판(S)을 제1방향(12)으로 반송한다. 반송 유닛(200)은 기판(S)을 지지하는 기판 지지 유닛(200)으로 제공될 수 있다. 반송 유닛(200)은 1차 처리 모듈(100)과 2차 처리 모듈(300)에 각각 배치된다. 반송 유닛(200)은 반송 샤프트(212), 반송 롤러(214), 동력 전달 부재(220), 그리고 가이드 롤러(230)를 포함한다. 반송 샤프트(212)는 복수 개로 제공된다. 반송 샤프트들(212)은 제1방향(12)을 따라 나란히 배치된다. 반송 샤프트들(212)은 제1방향(12)에 대해 서로 간에 이격되게 배치된다. 반송 샤프트(212)는 입구 및 출구에 대응되는 높이에 위치된다. 상부에서 바라볼 때 반송 샤프트들(212)은 제1방향(12)과 수직한 제2방향(14)을 향하는 샤프트 형상으로 제공된다. 제1방향(12)에서 바라볼 때 반송 샤프트들(212)은 제2방향에 대해 경사지게 제공된다. 반송 샤프트들(212)은 양단이 서로 상이한 높이를 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 샤프트(212)의 일단은 타단에 비해 높게 위치될 수 있다. 따라서 반송 샤프트(212)에 의해 반송되는 기판(S)은 제2방향에 대해 경사진 상태로 반송된다. 반송 샤프트들(311)의 양단은 베어링 등의 회전 지지 부재(미도시)에 의해 지지된다,
반송 롤러(214)는 각각의 반송 샤프트(212)에 복수 개로 제공된다. 반송 롤러(214)는 반송 샤프트(212)에 장착되어 기판(S)의 저면을 지지한다. 반송 롤러(214)는 그 중심축에 홀이 형성되고, 반송 샤프트(212)는 홀에 강제 끼움된다. 반송 롤러(214)는 반송 샤프트(212)와 함께 회전된다.
반송 샤프트(212)들은 동력 전달 부재(220)에 의해 서로 간에 연결된다. 동력 전달 부재(220)는 반송 샤프트(212)에 회전력을 전달한다. 동력 전달 부재(220)는 풀리(222), 벨트(224), 그리고 구동 부재(226)를 포함한다. 풀리(222) 및 벨트(224)는 복수 개로 제공된다. 풀리(222)는 반송 샤프트들(212)의 일단에 각각 제공된다. 벨트(224)는 서로 인접하게 위치된 풀리들(222)을 연결한다. 복수 개의 반송 샤프트들(212) 중 일부는 구동 부재(226)에 의해 회전되고, 그 회전력은 벨트(224)를 통해 다른 반송 샤프트들(212)에 전달된다. 선택적으로 동력 전달 부재(220)는 서로 간에 맞물리는 기어로 제공될 수 있다. 또한 동력 전달 부재(220)는 마찰에 의한 파티클 발생을 방지하기 위해, 자력을 이용하여 회전력을 전달하는 자성 부재로 제공될 수 있다.
가이드 롤러(230)는 기판이 정 위치를 이탈하는 것을 방지한다. 가이드 롤러(230)는 경사진 상태로 반송되는 기판(S)의 일측부를 지지한다. 가이드 롤러(230)는 기판(S)의 하측부를 지지한다. 가이드 롤러(230)는 복수 개로 제공된다. 각각의 가이드 롤러(230)는 반송 샤프트들(212)의 사이에 위치된다. 가이드 롤러들(230)은 제1방향(12)을 따라 배열된다.
액 공급 유닛(500)은 기판(S)을 액 처리한다. 액 공급 유닛(500)은 기판 상에 처리액을 공급한다. 도 4는 도 2의 액 공급 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 처리액 공급 유닛(500)은 제1처리 공간(116)에 위치된 기판 상에 처리액을 공급한다. 처리액 공급 유닛(500)은 제1방향으로 반송되는 기판의 상부에서 처리액을 공급한다. 처리액 공급 유닛(500)은 처리액 노즐(150), 액 저장 부재, 액 공급 라인(520), 그리고 순환 라인(530)을 포함한다.
처리액 노즐(150)은 반송 샤프트의 상부에 위치된다. 처리액 노즐(150)의 하단에는 토출단이 형성된다. 토출단은 아래를 향하도록 제공된다. 토출단은 제2방향을 향하는 슬릿 형상으로 제공된다. 토출단은 기판의 폭과 대응되거나, 이보다 긴 길이를 가진다. 예컨대, 처리액은 기판을 세정 처리하는 세정액일 수 있다.
액 저장 부재는 처리 탱크(510), 측정 유닛(550), 그리고 제어기(570)를 포함한다. 처리 탱크(510)는 내부에 수용 공간(512)을 가지는 통 형상으로 제공된다. 예컨대, 처리 탱크(510)는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 수용 공간(512)은 처리액이 수용 가능한 공간으로 제공된다. 처리 탱크(510)는 복수 개로 제공된다. 일 예에 의하면, 처리 탱크(510)는 2 개일 수 있다. 예컨대, 처리 탱크(510)는 제1탱크(510a) 및 제2탱크(510b)로 제공될 수 있다. 처리 탱크(510)는 액 공급 라인(520)에 의해 처리액 노즐(150)과 연결된다. 수용 공간(512)에 수용된 처리액은 액 공급 라인(520)을 통해 처리액 노즐(150)로 공급 가능하다. 액 공급 라인(520)에는 히터(522) 및 필터(524)가 설치된다. 히터(522)는 처리액을 가열 처리하고, 필터(524)는 처리액에 함유된 이물을 제거한다.
순환 라인(530)은 수용 공간(512)에 수용된 처리액을 순환시킨다. 순환 라인(530)은 처리 탱크(510)들 각각을 서로 연결한다. 제1탱크(510a)에 제공된 처리액은 순환 라인(530)을 통해 제2탱크(510b)로 순환될 수 있다. 또한 제2탱크(510b)에 제공된 처리액은 순환 라인(530)을 통해 제1탱크(510a)로 순환될 수 있다. 순환 라인(530)에 설치된 펌프(532)는 수용 공간(512)에 수용된 처리액이 순환 라인(530)을 통해 순환되도록 순환 라인(530)을 가압한다. 순환 라인(530)에 설치된 히터(534)는 순환되는 처리액을 공정 온도로 가열 처리한다.
측정 유닛(550)은 수용 공간(512)에 수용된 처리액의 수위를 측정한다. 측정 유닛(550)은 수용 공간(512)에 수용된 처리액의 용량을 측정한다. 측정 유닛(550)은 복수 개로 제공되며, 개별 처리 탱크들(510) 각각에 설치된다. 도 5는 도 4의 처리 탱크 및 측정 부재를 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 측정 유닛(550)은 측정 부재(560) 및 제어기(570)를 포함한다. 측정 부재(560)는 수용 공간(512) 내에 위치된다. 측정 부재(560)는 수용 공간(512)에 수용된 처리액에 부유된다. 이에 따라 측정 부재(560)는 처리액의 수위에 따라 그 높이가 상이하게 제공된다. 측정 부재(560)는 부유된 높이에 따라 상이한 전류값을 제어기(570)에 전달한다. 측정 부재(560)는 수용 공간(512)에서 최소 높이에 대한 전류값을 가진다. 일 예에 의하면, 최소 높이는 처리 탱크(510)의 바닥면보다 높은 높이일 수 있다. 측정 부재(560)는 높이 측정 센서(560)를 포함할 수 있다. 측정 부재(560)는 제1높이에서 제1전류값을 제어기(570)에 전달하고, 제2높이에서 제2전류값을 제어할 수 있다.
제어기(570)는 측정 부재(560)와 전기적으로 연결된다. 제어기(570)는 측정 부재(560)로부터 전달되는 전류값에 대응되는 기설정 수치값을 가지는 데이터 정보를 가진다. 제어기(570)는 데이터 정보를 근거로 수용 공간(512)에 수용된 처리액의 용량을 환산한다. 일 예에 의하면, 도 6과 같이 제1전류값에 대응되는 제1수치값(A1)을 제1용량(B1)으로 환산하고, 제2전류값에 대응되는 제2수치값(A2)을 제2용량(B2)으로 환산할 수 있다. 제어기(570)는 측정 부재(560)로부터 최소 높이에 대한 전류값에 전달되면, 처리액 충진에 대한 알람을 발생시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 2차 처리 모듈(300)은 2차 처리 챔버(310) 및 건조 유닛(330)을 포함한다. 2차 처리 챔버(310)는 내부에 공정이 수행되는 제2처리 공간을 제공한다. 2차 처리 챔버(310)는 1차 처리 챔버(110)와 대체로 동일한 형상을 가진다. 2차 처리 챔버(310)의 입구(333)는 1차 처리 챔버(110)의 출구(352)와 대향되게 위치된다. 상술한 바와 같이, 반송 유닛(200)은 제1방향(12)을 따라 제1처리 공간(116) 및 제2처리 공간(316) 각각에 연장되게 위치된다. 반송 유닛(200)은 제1처리 공간(116)에 제공된 기판(S)을 제1방향(12)에 따라 제2처리 공간으로 반송한다.
건조 공급 유닛(330)은 처리액에 의해 액 처리된 기판(S)을 건조 처리한다. 건조 유닛(330)은 기판(S) 상에 건조 가스를 공급하여 기판(S)을 건조 처리한다. 예컨대 건조 가스는 비활성 가스일 수 있다. 건조 가스를 질소 가스(N2)일 수 있다. 건조 유닛(330)은 건조 노즐(330)을 포함한다. 건조 노즐(330)은 반송 샤프트(212)의 상부에 각각 위치된다. 건조 노즐(330)은 그 길이방향이 제2방향(14)을 향하도록 제공된다. 건조 노즐(330)의 하단에는 토출홀이 형성된다. 토출홀은 그 길이 방향이 제2방향(14)을 향하는 슬릿 형상으로 제공된다. 토출홀은 기판(S)의 양단을 잇는 직선과 대응되거나, 이보다 길게 제공된다.
510: 처리 탱크 512: 수용 공간
550: 측정 유닛 560: 측정 부재
570: 제어기

Claims (8)

  1. 내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간을 가지는 탱크와;
    상기 수용 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정하는 측정 유닛을 포함하되,
    상기 측정 유닛은,
    상기 수용 공간에 수용된 처리액에 부유되도록 상기 수용 공간에 위치되는 측정 부재와;
    상기 측정 부재에 전기적으로 연결되는 제어기를 포함하되,
    상기 측정 부재는 처리액의 수위에 따라 전류값을 상이하게 상기 제어기로 전달하고,
    상기 제어기는 상기 전류값에 대응되는 기설정 수치값을 가지는 데이터 정보를 포함하며, 상기 데이터 정보를 근거로 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 용량을 환산하는 액 저장 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 부재는 높이 측정 센서를 포함하는 액 저장 부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측정 부재는 그 높이에 따라 상이한 상기 전류값을 상기 제어기로 전달하는 액 저장 부재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측정 부재는 최소 높이에 따른 최소 전류값을 가지며, 상기 최소 높이는 상기 탱크의 바닥면보다 높게 위치되는 액 저장 부재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 측정 부재로부터 상기 최소 전류값을 전달받을 경우, 상기 처리액의 충진 알람을 발생시키는 액 저장 부재.
  6. 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되,
    상기 액 공급 유닛은,
    처리액을 토출하는 노즐과;
    처리액이 수용되는 액 저장 부재와;
    상기 액 저장 부재 및 상기 노즐을 서로 연결하는 액 공급 라인을 포함하되,
    상기 액 저장 부재는
    내부에 처리액이 수용 가능한 수용 공간을 가지는 탱크와;
    상기 수용 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정하는 측정 유닛을 포함하되,
    상기 측정 유닛은,
    상기 수용 공간에 수용된 처리액에 부유되도록 상기 수용 공간에 위치되는 측정 부재와;
    상기 측정 부재에 전기적으로 연결되는 제어기를 포함하되,
    상기 측정 부재는 처리액의 수위에 따라 전류값을 상이하게 상기 제어기로 전달하고,
    상기 제어기는 상기 전류값에 대응되는 기설정 수치값을 가지는 데이터 정보를 포함하며, 상기 데이터 정보를 근거로 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 용량을 환산하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 측정 부재는 높이 측정 센서를 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 측정 부재는 그 높이에 따라 상이한 상기 전류값을 상기 제어기로 전달하는 기판 처리 장치.
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